《粉末火箭發動機原理》是2019年國防工業出版社出版的圖書，作者是胡春波、李超、鄧哲、李悅、孫海俊。
基本介紹
- 中文名：粉末火箭發動機原理
- 作者：胡春波、李超、鄧哲、李悅、孫海俊
- 出版社：國防工業出版社
- ISBN：9787118119343
內容簡介,圖書目錄,前言,
內容簡介
《粉末火箭發動機原理》共8章：第1章簡單介紹了粉末火箭發動機系統組成及其工作參數；第2章介紹了粉末推進劑的能量性能、點火性能及粉末推進劑篩選和預處理方法；第3章詳細闡述了粉末推進劑供給系統組成、工作過程和原理，並且從粉末推進劑的裝填、質量流率測量方法和預測模型、顆粒起動和流化機制、粉末流化輸送穩定性等角度對粉末推進劑供給過程的基本原理進行了詳細分析：第4章介紹了液體C02供給系統工作原理、流量特性及液體C02霧化特性；第5章介紹了推力室系統的組成、工作過程和原理；第6章介紹了點火發動機和等離子點火器；第7章介紹了金屬顆粒燃燒及火焰傳播流動特性：第8章介紹了粉末火箭發動機熱試實驗。
該書介紹了粉末火箭發動機的原理和特點，整理了相關實驗研究經驗，提出了粉末火箭發動機一整套理論以及工程化方案，是對粉末火箭發動機階段性研究工作的總結。該書內容深入淺出，結構編排合理，既有基本原理，又有綜合方法，便於加深讀者對書中內容理解。
該書可作為高等學校“航空宇航科學與技術”研究生與本科生教學學習的教材，同時考慮到從事工程技術等人員的需要，在撰寫過程中，既注重系統全面介紹理論知識，又力求反映本領域的新研究成果強調工程實際套用。
圖書目錄
第1章粉末火箭發動機系統
1.1粉末火箭發動機的基本組成與工作過程
1.1.1粉末火箭發動機基本組成
1.1.2粉末火箭發動機工作過程
1.2粉末火箭發動機分類
1.2.1 AI/AP粉末火箭發動機
1.2.2 Mg/CO2粉末火箭發動機
1.3粉末火箭發動機主要參數
1.3.1性能參數
1.3.2工作參數
1.3.3功能參數
1.4系統參數設計及性能預估
1.4.1發動機設計任務要求
1.4.2推進劑及流化氣的選擇
1.4.3粉末供給系統參數
1.4.4推力室參數
1.4.5 性能預估
第2章粉末推進劑
2.1概述
2.1.1粉末推進劑的分類及組元
2.1.2 粉末推進劑的選擇
2.2粉末推進劑點火特性
2.2.1 Mg/CO2點火特性
2.2.2 Mg/AP點火特性
2.2.3 AI/AP點火燃燒特性
2.3粉末推進劑預處理
2.3.1包覆團聚方法及實驗
2.3.2粉末推進劑預處理性能分析
第3章粉末推進劑供給系統
3.1氣壓驅動活塞式粉末供給系統工作原理
3.1.1工作原理
3.1.2活塞運動速度調節
3.1.3粉末流量調節
3.2粉末推進劑裝填
3.2.1顆粒堆積理論
3.2.2高效裝填理論
3.2.3粉末推進劑加注方式
3.3粉末質量流率測量與標定方法
3.3.1質量流率測量方法
3.3.2粉末質量流率冷態標定
3.4系統啟動階段粉末流量測量與分析
3.4.1啟動階段顆粒質量流率測量
3.4.2啟動階段流化過程分析
3.5顆粒質量流率預測模型
3.5.1啟動階段顆粒質量預測模型
3.5.2氣固壅塞下顆粒質量預測模型
3.6粉末流化機制
3.6.1流化模式演化
3.6.2高壓環境顆粒流化機制
3.7粉末流化性能分析
3.7.1均方差分析
3.7.2小波變換分析
3.7.3高階統計量分析
3.8粉末流化輸送穩定性的相干函式分析
3.8.1流化腔與節流孔板上游壓強信號相干性分析
3.8.2流化腔與節流孔板下游壓強信號相干性分析
3.8.3節流孔板上下游壓強信號相干性分析
第4章液體CO2供給系統
4.1擠壓式液體CO2供給系統工作原理
……
前言
粉末火箭發動機是一種新型火箭發動機，其推進劑採用易於儲存和運輸的粉末顆粒，具有回響快、安全性好、抗過載和環境適應能力強等優點，可實現推力精確調節和多脈衝工作，滿足了未來飛行器動力裝置能量靈活管理的需求。另外，在載人航天領域，Mg/CO2粉末火箭發動機可直接利用火星大氣中CO2作為氧化劑，從而實現原位資源利用，有效減輕地球攜帶載荷，節約探測成本。因此，粉末火箭發動機的深入研究對於推動未來飛行器動力裝置研製和載人航天領域發展具有十分重要的意義。
本書共8章：第1章簡單介紹了粉末火箭發動機系統組成及其工作參數；第2章介紹了粉末推進劑的能量性能、點火性能及粉末推進劑篩選和預處理方法；第3章詳細闡述了粉末推進劑供給系統組成、工作過程和原理，並且從粉末推進劑的裝填、質量流率測量方法和預測模型、顆粒起動和流化機制、粉末流化輸送穩定性等角度對粉末推進劑供給過程的基本原理進行了詳細分析：第4章介紹了液體C02供給系統工作原理、流量特性及液體C02霧化特性；第5章介紹了推力室系統的組成、工作過程和原理；第6章介紹了點火發動機和等離子點火器；第7章介紹了金屬顆粒燃燒及火焰傳播流動特性：第8章介紹了粉末火箭發動機熱試實驗。其中：第3章中粉末供給技術所涉及的高壓稠密氣固輸送及兩相壅塞流動屬於氣固兩相流動學科研究的前沿問題，對上述問題進行了較為詳細的分析與建模工作，建立了適用於點火條件下粉末發動機推進劑質量流率測量方法，並修正完善了稠密氣固兩相起動質量流率預測模型和壅塞條件下顆粒質量流率預測模型；第7章中介紹的全新Al/AP/N2燃燒體系，與傳統的氣固燃燒在火焰形態和傳播機理上均有顯著區別，進一步拓寬了氣固兩相燃燒研究領域。與此同時，本書還系統描述了粉末火箭發動機多次啟動、推力調節的工作過程，探討了粉末火箭發動機關鍵技術，包括高壓環境粉末供給技術、粉末流率測量技術、顆粒摻混燃燒及發動機點火技術。
本書介紹了粉末火箭發動機的原理和特點，整理了相關實驗研究經驗，提出了粉末火箭發動機一整套理論以及工程化方案，是對粉末火箭發動機階段性研究工作的總結。本書內容深入淺出，結構編排合理，既有基本原理，又有綜合方法，便於加深讀者對書中內容理解。
本書可作為高等學校“航空宇航科學與技術”研究生與本科生教學學習的教材，同時考慮到從事工程技術等人員的需要，在撰寫過程中，既注重系統全面介紹理論知識，又力求反映本領域的最新研究成果強調工程實際套用。
本書內容取材於作者在西北工業大學的科研積累，在相關科研過程中得到楊建剛博士生、朱小飛博士生、徐義華博士、張勝敏博士、李芳碩士、姚亮碩士、胡濱碩士、馬少傑碩士、張虎碩士、虞虔碩士、信欣碩士、蔡玉鵬碩士、胡加明碩士、張力鋒碩士等的協助。在此，深表謝意！
感謝李超博士、鄧哲博士、李悅博士和孫海俊博士在相關章節的書稿撰寫中所做的工作；感謝我的博士生楊建剛、朱小飛、胡旭、胡加明、李孟哲，碩士生王志琴、郭宇、劉世寧在本書統稿和校對等方面付出的努力。
感謝國家自然科學基金（51876178）、載人航天領域預先研究項目和武器裝備探索研究項目資助；感謝國防科技圖書出版基金資助。
由於水平有限，書中難免存在不當之處，歡迎廣大讀者批評指正。
